32通道模拟信号选通模块

特别注意：板上有+45V和-45V生成电路，电压较高已超出了安全电压范围，操作和使用过程中谨防触电！！

因操作和使用造成意外的本作者不承担责任

一、产品简介

本产品为本地控制的32路模拟通道选通模块。模块采用5~18V供电，由单片机控制，通过板上按键选择所需选通的其中一路模拟通道信号。

二、应用场景

多路模拟通道的选通比如工装测试机、大信号传感器输出选择等场合，该模块最初是在某医疗领域中应用的模块。

三、产品概述

1.  产品只需DC5~18V供电，自带其他多路电源的生成电路

2.  产品板上有按键开关，通过开关操作选择所需导通的通路序号

3.  产品允许的模拟信号幅度在±30V以内

4.  产品使用2片高压开关信号实现核心的模拟信号选通功能

四、产品参数

1.   供电电压DC5V~DC18之间

2.   5V供电时消耗电流不超过200mA

3.   导通直流电阻在20欧姆左右

4.  通道的绝缘直流电阻大于20M欧姆

5.  允许通过信号带宽0~10MHz

6.  允许通过信号幅度在±30V以内

7.  通道隔离度在-28dB左右（5MHz）

8.  模块PCB尺寸为92mm*55mm*1.2mm，2层板

五、使用说明

1.  从输入口（DC1）处接入电源，输入电源范围要求在5V~18V之间；

2.  板卡右侧的2pin排针（JP-SIN）为选通路信号接入口，信号定义上GND、下信号；

3.  板卡上方的双排排针（H3）为32路待选通道信号接入口，信号定义可参考附件或者原理图或者PCB；

4. 上电后3位数码管（LED1）将会闪烁待导通的通道序号，此时所有32路通道全部断开；

5. 按下一次“UP”按键（SW3），可以将通道序号增加1；按下一次“DOWN”按键（SW2），可以将通道序号减少1；每次按下按键时会有蜂鸣器短提示音；通道序号可以在1~32之间有序变化；

6. 按下“OK”按键（SW4），将会确认所显示的选通通道序号，此时伴随一声蜂鸣器长提示音，提示音完成后通道会导通，此时数码管不再闪烁，而是持续显示所选通道序号；此时JP-SIN的1脚将连通所选通的；

7. 指示灯LED2指示选通状态，当开机后，或者按下“UP”或“DWON”后，LED2熄灭；当按下“OK”键确认了选通通道后LED2才会亮起；

8. 该模块生产时需要进行烧录，烧录口为H1，使用SWD接口烧录，自上至下定义为SWCLK、SWDIO、GND、电源DC输入。

六、备注

1. 本模块为软硬结合，程序文件详见硬件源码附件

2. 本项目附件中提供hex文件可直接烧录，也提供源码供二次开发

3. 产品使用Keil uVision V5.35版本开发，进行源码的修改时请确保软件上的兼容性

4. 本模块电路使用立创EDA绘制

5. 本模块中使用到的电源变压器具体做法参考附件说明

6. 本产品的方案已经经过多次验证，该方案为大型产品中的小模块去掉诸多保护电路和远程通信电路后的首次打板验证

7. 特别注意，板上有+45V和-45V生成电路，电压较高已超出了安全电压范围，操作和使用过程中谨防触电！！

8.BOM中的R8仅用于调试，不焊接；R3和R4是输入侧限流电阻，已经验证过，焊接一个电阻或者两个电阻都可正常工作，只焊接一个时的限流大小为0.6A，焊接两个时限流大小为1.2A，实测输入侧电流不超过0.2A；照片和演示视频板卡中排针JP-SIN和H3是为了调试方便而没有焊接，在BOM中是有物料的，实际可以根据需要选择焊接

9. 32路通道接入接口为2.54mm排针，具体信号定义参考附件中的《32路通道接口定义》文档

10.本模块的小批量（20PCS以内）成本大概在140元左右，其中高压开关芯片U1和U2占比最高，需要有比较好的物料渠道才能降低成本

七、测试视频

视频1：延时上电运行后，通过按下开关切换待导通的通道号，并按下“OK”键最终使能导通动作，并用万用表测量了导通和未导通通道的电阻，导通通道的电阻约19欧姆，不导通通道电阻接近开路；

视频2：使用信号源产生一个5MHz正弦波信号，接入JP-SIN接口，并使用示波器（200MHz带宽）测量了32路信号接口上导通通道的信号和未导通通道的信号，其中导通通道信号与输入信号基本一致。